JPS61193783A - ガスシ−ルドア−ク溶接用ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はガスシールドアーク溶接用ノズルに関するも
のであって、特にその耐久性と溶接の作業性とが改善さ
れたガスシールドアーク溶接用ノズルに係る。

（従来の技術及びその問題点） 従来より用いられているガスシールドアーク溶接用ノズ
ルは、金属（６１ｉＪ）によって一体に形成されたもの
で、溶接トーチの先端部に装着して使用するものである
。

このガスシールドアーク溶接用ノズルにおいては、使用
中にノズル先端部が摩耗することが原因となって、溶接
スパッタが付着し易くなり、スパッタ除去のために溶接
作業を中断したり、強固に付着したスパッタの除去に多
大の労力を要するという欠点がある。しかも、付着した
スパッタによって溶接チップとノズルとの間がブリッジ
され、溶接作業中にノズルが被溶接物に接触することに
よって、溶接チップと被溶接物とがノズルを介して短絡
し、ノズルはもちろんのことトーチ本体まで損傷してし
まうという不具合を招いていた。このことは、機器の損
傷による経済的損失という欠点を招くと共に、作業者が
、溶接作業中に、上記のような短絡現象を常に配慮しな
がら作業を行なわなければならないという心理的な圧迫
を招く要因ともなっている。

また、近年急速にその適用の拡大が進められているロボ
ット等による自動溶接においても、長時間にわたって連
続作業を行うという観点から、上記のようなノズルへの
スパッタの付着や、これに伴う機器の損傷を防止すると
いうことは重要な技術的課題の一つとなっている。

上記のような欠点を防止するために、ガスシールドアー
ク溶接用ノズル全体をセラミックス等の非導電性材料に
よって形成することも考えられるが、セラミックスは、
周知のように、ノツチ等がある場合には破損し易い材料
であるために、この材料を用いて従来と同様な形状のガ
スシールドアーク溶接用ノズルを形成しても、これをそ
のまま実用に供することはきわめて困難であると考えら
れる。

そこで本出願人は、先の出願（特願昭５８−２００５７
３号）にて、溶接トーチの先端部に支持リングを螺着す
ると共に、この支持リングの先端部に係合突部を有する
把持爪部を形成し、一方セラミックス製のノズル部材の
一端外周部には凹溝を周設し、上記凹溝内に係合突部を
嵌入させることによってノズル部材を溶接トーチに固定
する構造の溶接用ノズルを提案した。

この溶接用ノズルによれば上記欠点を解消し得るものの
、上記のような凹凸嵌合を利用する関係上、ノズル部材
に高い寸法精度が要求されるため、その機械加工に多大
の時間を要し、その結果、ノズル部材が高価なものにな
ってしまうという欠点が生じている。

この発明は上記に鑑みなされたもので、その目的は、ス
パッタが付着しにくく、またその剥離性が良好で、上記
のような短絡現象を防止することのでき、°シかも安価
に製造することのできるガスシールドアーク溶接用ノズ
ルを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明のガスシールドアーク溶接用ノズルは、
第１図に示すように、溶接トーチ１の先端部に装着され
る支持リング２と、支持リング２の先端側に装着される
筒状のノズル部材３と、ノズル部材３を支持リング２に
固定するための保持手段４、例えば保持リングとを有し
ている。上記ノズル部材３はセラミックス等の非導電性
材料によって形成されたものであって、その一端側に径
方向外方への突部８、例えばリングバネを有している。

また上記保持手段４は上記突部８と係合する係合面９を
有している。そして上記支持リング２と保持手段４との
間は、上記係合面９を上記突部８に係合させた状態にお
いて、スポット溶接等によって、互いに固着されている
。

（作用） 上記のようにノズル部材３を用い、このノズル部材３を
セラミックス等の非導電性材料にて形成しであるので、
スパッタは付着しにくく、その剥離性も良好なものとな
り、またチップと被溶接物との間の短絡現象を防止する
ことが可能となり、ガスシールドアーク溶接用ノズルの
耐久性を向上することが可能となる。しかもノズル部材
３を被溶接部材に接触させた状態で溶接を行うことが可
能となるので、風の影響によるシールド不良を防止でき
、かつアーク長を常に一定に保持できることになるので
、溶接作業能率を向上することが可能となる。

さらに、上記のような構造を採用したため、ノズル部材
３に高い寸法精度が要求されることがなく、ノズル部材
３ひいては溶接用ノズル全体を安価に提供することが可
能となる。またこの場合、支持リング２と保持手段４と
は、ノズル部材３の突部８に保持手段４の係合面９を係
合させた状態で互いに固着されているので、支持リング
２、ノズル部材３及び保持手段４の全体を一個の部品と
して取り扱うことができることとなり、ノズル交換作業
等に便利である。

（実施例） 次ぎにこの発明のガスシールドアーク溶接用ノズルの具
体的な実施例につき図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図及び第２図において、■は溶接トーチであって、
その先端部には支持リング２が螺着される。この支持リ
ング２の先端部には筒状のノズル部材３が装着されると
共に、支持リング２の外周部には保持手段としての保持
リング４が固着されている。上記支持リング２は、その
基端側の内周部にねじ部５が設けられており、このねじ
部５が溶接トーチ１の先端部に螺着されている。また上
記支持リング２の先端部には、その軸方向へ向かう段部
６が形成されており、この段部６内に上記ノズル部材３
の一端側が嵌入されている。なおこの段部６は、場合に
よってはその形成を省略し、支持リング２の先端面に、
ノズル部材３の端面を当接させた状態で保持するように
してもよい。

上記ノズル部材３は、筒状の部材であって、その両端部
近傍における外周部には凹溝７．７がそれぞれ周設され
ている。そしてこのうち一方の凹部７内にはリングバネ
８が嵌入されており、このリングバネ８が後記する係合
面の係合する突部となされている。このノズル部材３を
形成するには、セラミックス等の非導電性材料を用いる
訳であるが、中でもＳｉ、Ｎ＋及びそれを主体とするセ
ラミックスは、高温強度、耐摩耗性及び耐熱衝撃性のす
ぐれた材料であり、ノズル部材３用の材料として特に好
ましいものであることを確認している。なお、上記５ｉ
５Ｎ４．等と共に、Ａ　Ｉ、　Ｏ，製のノズル部材３を
用いたテストも行ったが、スパッタ付着量、スパッタの
剥離性ともに、Ｓ　ｉｉ　Ｎ　４等製のノズル部材３が
はるかに優れていることを確認した。

上記保持リング４は、その先端部の内周面にテーバ状の
係合面９を形成されている。この係合面９は、その先端
側はど径方向内方へと傾斜するように形成されたもので
あって、上記したリングバネ８と係合する部分となる。

なお、上記支持リング２及び保持リング４を形成する材
料としては、種々のものを用いることが可能であるが、
加工性が良好でしかも溶接トーチ本体側からノズル部材
３を有効に冷却し得る程度に熱伝導が良好であるという
点において、銅、黄銅等の銅系材料が特に適している。

上記ガスシールドアーク溶接用ノズルは、次のような手
順で組立てる。まず支持リング２の先端部に設けられた
段部６内にノズル部材３の一端部を嵌入する。そしてこ
の状態で支持リング２の外周部に保持リング４を嵌入す
る。そして保持リング４の係合面９をリングバネ８に係
合させると共に、保持リング４を支持リング２側へと押
動し、ノズル部材３の基端部を支持リング２の段部６に
押し付けた状態において、上記支持リング２と保持リン
グ４との間を固着するのである。この固着法としては、
例えばスポット溶接、シーム溶接やろう付は等を挙げる
ことができる。そして上記のように支持リング２、ノズ
ル部材３及び保持リング４の全体が固定されたものを、
溶接トーチ１に取着して使用する。

上記のような溶接用ノズルにおいては、その先端部にセ
ラミックス製のノズル部材３を配置しであるので、スパ
ックが付着しにくく、また付着しても剥離製が良好であ
り、さらにチップと被溶接物との間の短絡現象を防止す
ることができ、溶接用ノズルの耐久性を向上することが
可能となる。

しかもノズル部材を被溶接部材に接触させた状態で溶接
を行うことが可能となるので、風の影響によるシールド
不良を防止でき、かつアーク長を常に一定に保持できる
ことになるので、溶接作業能率を向−ヒすることが可能
となる。

また上記のような取着構造を採用したために、従来のよ
うにノズル部材３に高い寸法精度が要求されることがな
く、機械加工が容易となり、ノズル部材３、ひいては溶
接用ノズルを安価に提供することが可能となる。また上
記のように各リング２．４及びノズル部材３を一体的に
固着しであるので、全体を１個の部品として取り扱うこ
とが可能となり、作業上便利である。

第３図にアーク溶接用ノズルの他の実施例を示す。この
実施例においては、ノズル部材３の基端部と支持リング
２の段部６との間に、シリコンゴム、板バネ等の弾性体
１０を介設し、この弾性体１０によって上記ノズル部材
３の支持をより一層確実に行うと共に、各部寸法誤差を
この弾性体１０って号数し得るようにしたものである。

なお他の部分は上記第１実施例と同様であるため、同一
の部分に同一の符合を付してその説明を省略する。

なお上記各実施例においては、リングバネを用いて突部
８を形成する例を示しているが、これはノズル部材３の
加工を容易化するためであって、場合によっては、第４
図に示すように、ノズル部材３に一体的に突部８を形成
することもある。また第５図に示すようにノズル部材３
の外周部をテーバ状に形成し、このテーパ状の外周部を
突部８として利用することもできるし、第６図に示すよ
うにノズル部材３の一端部に、テーバ部１１を有する突
部８を一体的に形成してもよい。さらに上記における係
合面９はいずれもテーパ状に形成しであるが、これはノ
ズル部材３をその周囲から径方向内方へも押圧すること
により、その軸心位置を定めるためであって、上記係合
面９を、ノズル部材３の軸心と直交する平面に形成する
ことも勿論可能である。

（発明の効果） この発明のガスシールドアーク溶接用ノズルにおいては
、上記のようにノズル部材としてセラミックス等の非導
電性材料を用いたものであるため、スパッタが付着しに
くく、その剥離性も良好なものとなり、またチップと被
溶接物との間の短絡現象を防止することが可能となり、
その結果、ガスシールドアーク溶接用ノズルの耐久性を
向上することが可能となる。しかも上記のように非導電
性材料を用いていることから、ノズル部材を被溶接部材
に接触させた状態で溶接を行うことが可能となるので、
風の影響によるシールド不良を防止でき、かつアーク長
を常に一定に保持できることになるので、溶接作業能率
を向上することが可能となる。なお、この発明のガスシ
ールドアーク溶接用ノズルの平均耐用期間は、従来のノ
ズルの数倍以上に達することを確認している。

またノズル部材側の突部に保持手段側の係合面を係合さ
せ、この状態で支持リングと保持手段とを固着する構造
であるため、ノズル部材には従来のように高い寸法精度
が要求されることにはなく、機械加工が容易となり、そ
のためノズル部材、ひいては溶接用ノズルを安価に提供
することが可能となる。しかもこの場合、支持リング、
ノズル部材及び保持手段が互いに固着されているために
、その全体を１個の部品として取り扱えることになり、
ノズル交換作業等に便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のガスシールドアーク溶接用ノズルの
一実施例の一部切欠分解斜視図、第２図はその中央縦断
面図、第３図はその変更例を示す要部の縦断面図、第４
図ないし第６図はそれぞれ突部の変更例を示す要部の縦
断面図である。 １・・・溶接トーチ、２・・・支持リング、３・・・ノ
ズル部材、４・・・保持リング、７・・・凹溝、８・・
・突部、９・・・係合面。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、溶接トーチの先端部に装着される支持リングと、支
   持リングの先端側に装着される筒状のノズル部材と、ノ
   ズル部材を支持リングに固定するための保持手段とを有
   し、上記ノズル部材はセラミックス等の非導電性材料に
   よって形成されたものであって、その一端側には径方向
   外方への突部を有し、上記保持手段は上記突部と係合す
   る係合面を有し、さらに上記支持リングと保持手段との
   間は、上記係合面を上記突部に係合させた状態において
   、互いに固着されていることを特徴とするガスシールド
   アーク溶接用ノズル。